Conceptos b�sicos: Los cromosomas humanos, los genes y su by 80FDZN

VIEWS: 36 PAGES: 46

									G. Antiñolo
mar2k6
           Genética y Genómica:
Nuestra herencia, Nuestro futuro
                         Guillermo Antiñolo
             Unidad Clínica de Genética y Reproducción
             Hospitales Universitarios Virgen del Rocío
                               Sevilla
                   Nuestra herencia
G. Antiñolo
mar2k6




                    Nuestro futuro

               Genética ¿el pasado?

               Genómica

               El Proyecto Genoma Humano

               Medicina Genómica

               Medicina Genómica, genética e
                investigación

               Genómica y Sociedad
¿Por qué es importante el genoma?

    El genoma contiene toda la información
     necesaria para todos los aspectos
     relacionados con:

         Embriogénesis
         Desarrollo
         Crecimiento
         Metabolismo
         Reproducción
      ¿Cómo se organiza el genoma?
   Los genes, ADN, gracias a diversas
    proteínas (estructurales y reguladoras)
    están empaquetados formando los
    cromosomas.
   Excepto durante la división celular, la
    cromatina está homogéneamente
    distribuida en el núcleo.
         Genética vs Genómica

   Genética: estudio de los
    genes y sus efectos (por
    ejemplo CFTR y la Fibrosis
    Quística)

   Genómica: estudio de
    TODOS los genes del
    genoma, incluyendo sus
    interacciones con los
    factores medio
    ambientales.
    Genética, ¿el pasado?

 Enfermedades causadas por la presencia o
  ausencia de un cromosoma o región
  cromosómica

 Enfermedades causadas por mutaciones de
  un único gen
                Carga Genética
El 8% de las personas es diagnosticado antes de los 25 años de
     una enfermedad que tiene un componente genético


      Enfermedades Monogénicas               3,6/1000
           Autosómicas dominantes             1,4/1000
           Autosómicas recesivas              1,7/1000
           Ligadas al X                       0,5/1000
      Anomalias cromosómicas                 1,8/1000
      Enfermedades Multifactoriales         46,4/1000
      Anomalías congénitas                  26,6/1000
      Otras                                  1,6/1000
           Enfermedad rara

 Es aquella enfermedad con una prevalencia de:
    1/1350 (National Institute of Health)
    1/2000 (Unión Europea)
 Entre las enfermedades denominadas raras, más del 80%
  presenta una base genética.
EFECTO DE LAS ENFERMEDADES DE
        BASE GENÉTICA
    Prevalencia en R.N. vivos de EBG > 2%
    30-50% de los ingresos pediátricos
    Primera causa de mortalidad en Andalucía hasta los 14 años
    Afectan a la seguridad reproductiva
    5% de la carga de enfermedad en nuestra población
    Morbimortalidad perinatal, infantil y adulta
    Dificultad diagnóstica y retraso en el diagnóstico
    suponen una gran carga social y familiar

             Esperanza de Vida.
             Calidad de Vida.
             Reproducción.
             Adaptación Individual, Familiar y Social.
                  Enfermedad con
                Componente Genético


                 Localización del gen
Tiempo




                                         Proyecto
                Identificación del gen   Genoma
                                         Humano




         Diagnóstico           Función
G. Antiñolo
mar2k6

                       Diagnóstico Genético
                                 y
                        Medicina Molecular




                            Consejo
                            Genético
              Tiempo




                           Diagnóstico
                            Prenatal




                           Diagnóstico
                          Presintomático
Síndrome de Wolf-Hirschhorn

         Región 4p16.3

Tel                                     cen
                             Exon 25a
         Exon 12b
  Exon
   1




                    165 Kb
                    WHSCR


                     90 Kb
            Síndrome de DiGeorge/VCFS
                     22q11.2
            N25 D22S75
cen                      CLATHRI                Tel




                                   3’ TUPLE 1
                                   D22S553
                                   D22S942
                                   D22S609
                            N
      CTP




       LSI TUPLE 1
                                    110 Kb
               Fibrosis Quística

   Desequilibrio iónico por alteración del transporte del ion cloro lo cual
    provoca la formación de moco obstructivo en pulmones y páncreas y
    elevadas concentraciones de cloro en las secreciones sudoríparas.
   Enfermedad de herencia autosómica recesiva.
   Gen responsable: CFTR (Cystic Fibrosis transmembrane regulator)
   Localización molecular: 7q31
   Alteración molecular: mutaciones en el gen CFTR
             Análisis de las mutaciones mas
             frecuentes en Fibrosis Quística


F508        G542X        G551D

R553X        1717-1G>A    N1303K

R117H        621+1G>T     W1282X

1078 del T   R334W        R1162X

A455E        3659 del C   3849+10kbC>T

D1507        S1251N       R347P

D1152H       E60X         2183AA>G

711+1G>T     1898+1G>A    3120+1G>A

2184delA     G85E         2789+5G>A

I148T        R560T
Amniocentesis
                   DIAGNÓSTICO GENÉTICO
G. Antiñolo
mar2k6



                     PREIMPLANTATORIO


    Biopsia d +3                       Verde - Cromosoma X
                                       Verde – Cromosoma 13
                                       Acqua Cromosoma 21
                                       Rojo – - Cromosoma 18
    Fijación
                          citoplasma
                                                 núcleo
    FISH
                                           núcleo

    Día +4


    Blastocisto
      Análisis de la expansión en Corea de
                    Huntington

Nº de repeticiones   Edad de aparición de
                             síntomas

       39                   72-59

       40                   61-56

       41                   56-52

       42                   50-48

       43                   45-42

       44                   43-40

       45                   39-36

       46                   37-35

       47                   35-31

       48                   34-30

       49                   32-25

       50                   30-24
Cáncer hereditario

¿Cual es mi riesgo de
desarrollar cáncer?
G. Antiñolo
mar2k6




                Genetic Susceptibility is NOT Health Destiny




              Genetics is
              just one
              piece of the
              “puzzle”
Factores que afectan a la penetrancia




       Genes
    modificadores                                Carcinógenos

                                                     Otros
 Respuesta al daño
                                                    factores
     del ADN




     No todo el que tiene un gen alterado desarrolla cáncer
G. Antiñolo
mar2k6
      PROVISIÓN DE SERVICIOS DE SALUD

 Prevención primaria y secundaria en enfermedades de base genética

 Resultados e impacto de los servicios de genética en pacientes y familias

 Validez y utilidad clinica de los análisis genéticos

 Bases de datos de pacientes

 Integración de la genética médica en la práctica clínica
             QA IN GENETIC TESTING




Life Science and Biotechnology - A strategy for Europe
 Second Progress report and future orientations
        (07/04/2004)

      Priorities for future actions by Commission and Member States

        • to engage in EU-wide co-ordination of efforts to ensure the
        highest quality of genetic testing in the EU and beyond EU-25,

        • to establish EU-wide networking of national centres for
        exchanges of information regarding quality assurance of genetic
        testing, including training activities, and EU-wide networking for
        genetic testing of rare diseases.
                            Enfermedad con
                          Componente Genético

                           Localización del gen
Tiempo




                          Identificación del gen

                                                           Proyecto
                  Diagnóstico                 Función      Genoma
                                                           Humano
         Medicina
                                              Terapia
         Predictiva
                                           Farmacológica
                      Farmacogenética


                                   Terapia Génica
G. Antiñolo
mar2k6


                            Investigación en
                                Genética




              Entender la                  Entender la respuesta
              enfermedad                       al tratamiento




                                               Individualizar el
      Nuevas Terapias                            tratamiento
Enfermedades complejas o
     multifactoriales
                         De la genética médica a la
                            medicina genómica
                                                                      Identificación de
Bases moleculares de       Identificación y caracterización
                                                                     factores genéticos
                           molecular de nuevos loci de
la neoplasia endocrina                                               involucrados en el
múltiple y el cáncer       susceptibilidad para la enfermedad de   desarrollo y progresión
medular de tiroides        Hirschsprung y el cáncer medular de        de enfermedades
familiar                   tiroides                                      complejas
      Genética y genómica: herramientas
                  disponibles
                                    Técnicas de detección de
                                  mutaciones: SSCP, análisis de
                                     heterodúplex, dHPLC y
                                         secuenciación


Genotipación de marcadores
      microsatélites




                              Banco DNA


                                                                        Databases
      Análisis de SNPs mediante
       genotipación espectral y                                   Herramientas
          minisecuenciación
                                                                  bioinformáticas
G. Antiñolo
mar2k6




    “Family history is very genomic”
                   --Sharon Kardia, Univ of Michigan




                                                  • Shared genes,
                                                    environments,
                                                    behaviors,and
                                                    their interactions


     The Family History Public Health Initiative
     http://www.cdc.gov/genomics/activities/famhx.htm
Perfil genético: preparados, listos, YA!!!




                   Abra la boca y diga: ACGT
 ENFERMEDAD


 METABOLOMA


  PROTEOMA


TRANSCRIPTOMA


   GENOMA
G. Antiñolo
mar2k6                  medicina genómica?


                                                            Historia    Bioinformática
 Genoma       Transcriptoma   Proteoma     Metaboloma
                                                            clínica




              Datos del paciente seguros y confidenciales
                Análisis y cruce de datos en tiempo real

                                                           • Diagnóstico individualizado
                                                           • Prescripción mas eficaz
                                                           • Mejores resultados en salud
                                                           • Reducción de costes sanitarios


                                           Medicina
                                         Personalizada



     Consulta Médica
G. Antiñolo
mar2k6              medicina genómica?


        (2020?) - Alzheimer Disease, for example

  5 or 6 genetic variations identified that strongly predispose for
   Alzheimer disease; another 10 or 12 with weaker association
  Chip-based genetic test gives personal likelihood of developing the
   condition
  Chip-based genetic test identifies the drug most likely to be
   effective for given individual
  Chip-based genetic test determines individual likelihood of drug
   side effects
G. Antiñolo
mar2k6




How Do Health Professionals Prepare for Genomic Medicine?


               Need to learn to “think genetically” - to:
                  realize when genetic factors play a role
                  effectively use family hx & genetic tests
                  be able to explain genetics concepts
                  deal with “risk” & genetic predisposition
                  realize personal and societal impact of genetic
                   information
                  protect genetic privacy
                  use genetics to individualize patient care
                  use genetics to preserve health
                    Misperceptions


 “Genomics isn’t relevant to me or the area of public health in
  which I work”

   Did you know that …



  9 of the top 10 causes of death in the
  U.S. have a genetic component?
    Top 10 Causes of Death in the U.S. (2000)



   HEART DISEASE
   CANCER
   CEREBROVASCULAR DISEASE
   CHRONIC LOWER RESPIRATORY DISEASE
?   ACCIDENTS/UNINTENTIONAL INJURIES
   DIABETES
   PNEUMONIA/INFLUENZA
   ALZHEIMER’S DISEASE
   KIDNEY DISEASE
   SEPTICEMIA
G. Antiñolo
mar2k6




                      Misperceptions



               “There are no interventions based on
                genomics”

                It’s true, we can’t change our genes.
                BUT we can use this knowledge to …
G. Antiñolo
mar2k6




          Potential Interventions


               Modify screening and medical
                recommendations
                  More Frequent Screenings
                  Genetic Testing/Evaluation
                  Interventions or Prevention
G. Antiñolo
mar2k6




                      Potential Interventions


               Target messages and
                interventions aimed at changing
                behaviors of high-risk groups
                  Diet
                  Physical Activity
                  Smoking Cessation
                  Alcohol Avoidance
                  Others?
               Aspectos éticos

   Equidad
   Confidencialidad
   Uso adecuado de la información genética
   Investigación biomédica
 ¿Cómo preparar a la sociedad en la
        era de la genómica?

 Educación e información accesible con los objetivos de entender:
    La base científica de la genética
    La utilización de la genética en la práctica clínica
    Riesgo y predisposición
    Como afecta la información genética individualmente
    El impacto de la genética en la sociedad
G. Antiñolo
mar2k6




              La desinformación genética


                                 Elija el sexo de su hijo,
                                     de forma natural.

                                 Al menos el 50% de las
                                    veces acertamos.
“To wrest from nature the secrets
which have perplexed philosophers
in all ages, to track to their sources
the causes of diseases, to correlate
the vast stores of knowledge, that
they may be quicly avalaible for the
prevention and cure of disease -
these are our ambitions.”

(William Osler, Montreal Medical
Journal, 1902).

								
To top